Centro de pesquisas de grafeno do Mackenzie vai desenvolver trabalhos conjuntos com empresas

Publicado em 14/03/2016

O MackGraphe, Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologias, inaugurado no dia 2 de março no Campus Higienópolis da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em São Paulo é o primeiro centro privado de excelência em pesquisas nesta área da América Latina.

Os especialistas da área da ciência e tecnologia, participantes do centro de pesquisas - fruto de investimento de mais de R$ 100 milhões  - afirmam que é o primeiro passo rumo a um mercado de grande potencial, cuja a expectativa de movimentação está em torno de 1 trilhão de dólares na próxima década.

Maurício Melo de Meneses, presidente do Instituto Presbiteriano Mackenzie, afirma a intenção do MackGraphe é desenvolver um bom relacionamento com empresas, corporações, para ir além do campo acadêmico e científico, propiciando o desenvolvimento conjunto (universidade e empresas) de patentes de produtos diferenciados.

Desta forma, segundo o reitor do Mackenzie, Benedito Guimarães Aguiar Neto, o desafio é inserir o Brasil no mapa da inovação, com a produção e aprimoramento de pesquisas e patentes que tragam benefícios para a sociedade e contribuição à competitividade nacional no mercado mundial.

GRAFENO - Com status de material mais resistente e fino do planeta, além de um excelente condutor de eletricidade e calor, o grafeno é o futuro da tecnologia mundial, com potencial de movimentar um mercado de US$ 1 trilhão em vários setores: defesa, eletroeletrônicos, semicondutores, produtos como plástico ou látex, televisões e smartphones, com displays flexíveis e transparentes. Além disso, estudos recentes revelam que o material também pode ser utilizado na filtragem de água.

Diante da popularidade crescente, é fato que há interesse na utilização do material por parte das grandes potências mundiais. A China, por exemplo, já possui cerca de 2.204 patentes registradas em produtos com grafeno, seguida dos Estados Unidos, com 1.754, e a Coréia do Sul, com 1.160. "Existe uma verdadeira corrida por trás de tudo isso. Apenas a Samsung (gigante sul-coreana de tecnologia), tem mais de 500 patentes. Há um potencial gigantesco no material", explica o coordenador do MackGraphe, Eunézio Thoroh de Souza.

A produção mundial de grafita natural em 2013 foi de 1,1 milhão de toneladas, enquanto a China foi responsável por 70,4% da produção total, seguida pela Índia, Brasil, Coreia do Norte e Canadá, mantendo os números do ranking produtivo feito em 2012. Em escala menor, esse mineral foi produzido nos seguintes países: Rússia, Turquia, México, Noruega, Romênia, Ucrânia, Madagascar e Sri Lanka.

Nesse cenário, o Brasil manteve o terceiro lugar dentre os principais produtores mundiais de grafita. A América do Sul detém a principal ocorrência do material, com grandes reservas e infraestrutura para permitir o crescimento da produção. As reservas brasileiras estão primariamente nos estados de Minas Gerais, Ceará e Bahia.

Em 2013, a produção brasileira do mineral natural beneficiada foi de 91.908 t de minério (65 mil toneladas de contido), com acréscimo de 4,2% (3.808 t) em relação ao ano de 2012. A maior empresa produtora de grafita natural beneficiada no Brasil é a Nacional de Grafite Ltda., responsável por 96% do total, no ano de 2013, estabelecida no estado de Minas Gerais, nos municípios de Itapecerica, Pedra Azul e Salto da Divisa, conforme o Informe Mineral 2015 do DNPM - Departamento Nacional de Produção Mineral.

Atualmente, 1 kg de grafite custa US$ 1 e dele pode-se extrair 150g de grafeno, avaliado em pelo menos US$ 15 mil, uma fantástica valorização. Prevê-se que o mercado de grafeno terá potencial para atingir até US$ 1 trilhão em 10 anos. E o melhor: estima-se que o Brasil possua a maior reserva mundial, segundo relatório publicado em 2012 pelo DNPM.

O grafeno é um cristal atômico bidimensional formado por átomos de carbono dispostos em uma estrutura hexagonal. É o primeiro material bidimensional no mundo, e foi isolado pela primeira vez em 2004 pelos professores Andre Geim e Kostya Novoselov, ganhadores do prêmio Nobel de Física de 2010.

Devido à sua combinação única de propriedades superlativas, o grafeno potencializa novas tecnologias, podendo ser aplicado nas mais variadas coisas.

Veja alguns dos "superpoderes" do grafeno:
É o material mais fino
Um milhão de vezes mais fino do que um cabelo humano. E por isso é também flexível
É o material mais leve
Um metro quadrado de Grafeno pesa cerca de 0,77 miligramas.
É transparente. O grafeno absorve apenas 2% da luz e, portanto, é quase invisível a olho nu
É o material mais forte
É mais de 200 vezes mais forte que o aço. Mas é flexível
É o melhor condutor de eletricidade que se conhece
Possui a maior condutividade térmica
A condutividade térmica do grafeno é mais de 10 vezes maior do que a do cobre.

APLICAÇÕES - De fato, a ampla possibilidade de aplicação do grafeno ainda reserva muitas informações a se descobrir. Mesmo assim, dentre as várias qualidades já existentes, o MackGraphe terá setores específicos para estudo e manejo do composto. Como em um tripé, o centro de estudos do Mackenzie iniciará sua empreitada se baseando em três segmentos: fotônica, energia e compósitos.

O primeiro terá como principal atividade a integração de dispositivos ópticos em microchips, moduladores de luz e fotodetectores ultrarrápidos (para internet avançada), sem contar outras modelagem e simulações do material.

No campo da energia, serão vistos veremos o estudo de dispositivos flexíveis, leves e portáteis, bem como aplicações em baterias, supercapacitores e células combustíveis. E não para por aí.

O setor dos compósitos tem a meta de aprimorar materiais automotivos, aeronáuticos e esportivos de alto desempenho, o que, por sua vez, revela o quão dinâmico e aplicável é o elemento. Ademais, serão desenvolvidas tintas e revestimentos condutivos/anticorrosivos, materiais biocompatíveis/bio-seletivos   e embalagens, tecidos e membranas inteligentes.

Fonte: IPESI